(57)【要約】【課題】回路基板に実装した光素子に対する、光ファイバ先端に組み立てられた光コネクタの固定を省スペースで実現できる技術の開発が求められていた。【解決手段】光素子１６が実装された回路基板１１上のコネクタホルダ１３に、光ファイバ１５先端に組み立てた光コネクタ１４を、回路基板１１に対する直交方向からの押し込むだけで、光コネクタ１４を保持できるため、回路基板１１上への光コネクタ１４の実装、光素子１６との接続を省スペースで実現できる光電変換素子１０を提供する。【選択図】図４
2010033088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子であって、
基板に設けられ且つ発光素子である光素子；
光ファイバに接続される光コネクタ；および
前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、
前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、
前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、
前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の発光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、
前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の発光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、
前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有することを特徴とする光電変換素子。
【請求項２】
前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、
前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、
前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子。
【請求項３】
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換素子。
【請求項４】
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および
前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有することを特徴とする請求項３記載の光電変換素子。
【請求項５】
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項３または４に記載の光電変換素子。
【請求項６】
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項７】
光電変換素子であって、
基板に設けられ且つ受光素子である光素子；
光ファイバに接続される光コネクタ；および
前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、
前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、
前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、
前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の受光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、
前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の受光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、
前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有することを特徴とする光電変換素子。
【請求項８】
前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、
前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、
前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光電変換素子。
【請求項９】
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項７または８に記載の光電変換素子。
【請求項１０】
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および
前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有することを特徴とする請求項９記載の光電変換素子。
【請求項１１】
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項９または１０に記載の光電変換素子。
【請求項１２】
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項９〜１１のうちいずれか１項に記載の光電変換素子。
【請求項１３】
光電変換素子であって、
基板に設けられ且つ受発光素子である光素子；
光ファイバに接続される光コネクタ；および
前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、
前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、
前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、
前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の発光面及び受光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、
前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の発光面及び受光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、
前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有することを特徴とする光電変換素子。
【請求項１４】
前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、
前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、
前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の光電変換素子。
【請求項１５】
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の光電変換素子。
【請求項１６】
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および
前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有することを特徴とする請求項１５記載の光電変換素子。 
【請求項１７】
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の光電変換素子。
【請求項１８】
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込むようになっていることを特徴とする請求項１５〜１７のうちいずれか１項に記載の光電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子及び／又は受光素子である光素子が実装されている回路基板等の基板に、光ファイバ先端に設けられている光コネクタを、前記光素子と光接続可能な位置に位置決めして実装できる光電変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ラン（ＬＡＮ）システム等で用いられている光トランシーバは、半導体レーザ等の発光素子、あるいはフォトダイオード等の受光素子の光軸を回路基板の表面方向（延在方向）に沿わせ、これら光素子が搭載された回路基板あるいはリードフレームの端部に光コネクタを取り付けて、外部の光ファイバと接続する方式が一般に用いられている。ここで用いられる光コネクタのフェルールとしては、周知の単心（例えばMU型、SC型）光フェルール、多心（例えばMT型、MINI−MT型）光フェルールが用いられており、いずれのフェルールを用いた光トランシーバも既に規格化されている。
ところで、近時、光電複合回路、光電気混載基板の要求が高まるにつれ、このような基板方向を光軸とする接続方式の光トランシーバは、光コネクタの取付位置に各種制約があるため、光接続経路や回路基板設計の自由度が制限されてしまい、さらに、基板の小型化ができないという問題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７３６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記課題に鑑みて、光素子が実装された基板（例えば回路基板等）に光コネクタを取り付ける為の構造を小型化でき、回路基板上での光コネクタの取付が容易で、基板内での取付位置の設計自由度が向上し、さらに、光素子に対する光コネクタ位置決めが容易かつ位置決め精度が長期にわたって安定に維持できる光電変換素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、光電変換素子であって、基板に設けられ且つ発光素子である光素子；光ファイバに接続される光コネクタ；および前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の発光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の発光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有する光電変換素子を提供する。
本発明の光電変換素子は、前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されている構成としてよい。
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有する構成とすることができる。 
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
本発明は、光電変換素子であって、基板に設けられ且つ受光素子である光素子；光ファイバに接続される光コネクタ；および前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の受光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の受光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有する光電変換素子を提供する。
本発明の光電変換素子は、前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されている構成としてよい。
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有する構成とすることができる。 
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
本発明は、光電変換素子であって、基板に設けられ且つ受発光素子である光素子；光ファイバに接続される光コネクタ；および前記基板に装着され、前記光素子と光コネクタとを着脱可能に光接続するためのコネクタホルダ、を具備し、前記コネクタホルダは、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に前記光コネクタを保持する係止手段を有し、前記光コネクタに、被嵌合部およびそれに嵌合する嵌合部のうち一方が設けられ、他方が前記基板に設けられ、前記係止手段は、前記光コネクタが前記光素子の発光面及び受光面の光軸に沿った方向に前記基板に向けて押し込まれると、前記嵌合部と前記被嵌合部を嵌合させることで、前記光素子と前記光ファイバとが光接続される位置に位置決めをしつつ、前記光コネクタを前記基板に向けて付勢しながら保持する構造を有し、前記光コネクタは、前記光コネクタが前記コネクタホルダにより保持された状態で、前記光素子の発光面及び受光面の光軸に対して前記光ファイバの光軸が一定角度をなすように前記光ファイバを支持し、
前記光コネクタは、前記光素子と前記光ファイバとの間を光接続する光路を形成するミラーを有する光電変換素子を提供する。
本発明の光電変換素子は、前記光素子を有する光モジュールが基板に設けられ、前記コネクタホルダが、前記基板に装着され且つ前記光モジュールを囲む枠状本体を有し、前記係止手段が、前記枠状本体の外面に形成されている構成としてよい。
前記係止手段は、弾性変形し得る複数の押さえ片を有し、前記光コネクタが前記複数の押さえ片の間に押し込まれることにより、前記複数の押さえ片が前記光コネクタを２以上の方向から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記基板との間に光コネクタを挟み込んで保持する押さえ用突出部；および前記複数の押さえ片の間の空間に前記光コネクタが押し込まれる際に、前記空間を拡張する方向へ弾性変形して、前記押さえ用突出部と前記基板との間に前記光コネクタが押し込まれるようにする誘導傾斜面を有する構成とすることができる。 
前記押さえ片は、前記光コネクタを両側から挟み込みつつ前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
前記押さえ片は、前記光コネクタの両側部に形成された突設部分を、両側から前記基板に向かって押さえ込む構造とすることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光電変換素子によれば、光ファイバ先端に組み立てられた光コネクタを、回路基板等である基板へ該基板上から押し付けるようにして、位置決め手段によって位置決めして、基板上に実装した光コネクタによって、基板に実装されている光素子と、この光素子の光軸に対して傾斜されている光ファイバとを光コネクタを介して光接続することができる構成であり、基板上には、位置決め手段並びに光コネクタの設置スペース以外に、位置決め手段への光コネクタの押し込みに要する作業スペースを確保する必要性が殆ど無くなるため、実質的に、基板上での光コネクタの位置決めを、省スペースで実現できる。
このため、回路基板の回路設計等の制約も無く、基板上における光素子の実装位置の自由度も向上できるといった優れた効果を奏する。
また、基板に実装した光素子（あるいは、光素子を実装したモジュール）に対する光コネクタの押圧によって、光コネクタを、基板上の係止手段に押し込むだけで、前記光コネクタが、位置決め手段によって光素子に対して光接続可能な位置に位置決めされた状態で、前記係止手段によって基板に対して押さえ込むようにして保持されるように構成できる。この場合、回路基板上での光素子と光ファイバ（光コネクタ）との接続を極めて簡単に行える。また、前記係止手段を採用した構成では、光素子の発光面及び／又は受光面の光軸が基板に対して傾斜されており、光コネクタを、前記光軸に沿った移動によって、基板上の係止手段へ押し込むことで、係止手段によって保持される構成であれば、基板上には、係止手段並びに光コネクタの設置スペース以外に、係止手段への光コネクタの押し込みに要する作業スペースを確保する必要性が殆ど無くなるため、実質的に、基板上での光コネクタの保持を、省スペースで実現できる。このため、基板の回路設計等の制約も無く、基板上における光素子の実装位置の自由度も向上できるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る光トランシーバの構造を示す全体斜視図である。
【図２】図１の光トランシーバを示す側面図（光ファイバ１５の引き出し側から見た側面図）である。
【図３】図１の光トランシーバを図２とは逆側からみた側面図である。
【図４】図１の光トランシーバの正断面図である。
【図５】図１の光トランシーバに取り付けられる光コネクタを模式的に示す図であって、（ａ）は正断面図、（ｂ）は光電変換モジュールの接合面に対して接合される接合面側から見た下面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】図５の光コネクタの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る光トランシーバ１０（基板実装型光トランシーバ）の構造を示す全体斜視図、図２は側面図（光ファイバ１５の引き出し側）、図３は図２とは逆側の側面図、図４は正断面図である。
【０００９】
図１〜図４において、符号１１は基板、１２は光電変換モジュール、１３はコネクタホルダ、１４は光コネクタ、１５は光ファイバ（例えば石英系光ファイバ）である。
基板１１は、ここでは一例として回路基板を例示する。
光電変換モジュール１２は、半導体レーザ（例えばレーザダイオード：ＬＤ）等の発光素子、あるいは、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子である光素子を搭載（あるいは内蔵）したチップ状あるいはアレイ状のモジュールである。この光電変換モジュール１２の前記光素子の光軸（受光面）は回路基板１１に対して垂直の方向となっている。光電変換モジュール１２は回路基板１１上の回路等と電気的に接続されている。図４等には、光電変換モジュール１２の光素子１６が、光電変換モジュール１２の回路基板１１に臨む底面１２ａと対向する面（以下、接合面１２ｂ）に形成された構成を例示している。また、接合面１２ｂは、回路基板１１に沿った方向に延在されている。なお、特に図示はしないが、光電変換モジュールが搭載される回路基板には、光電変換回路、制御処理部、光信号処理回路、光素子駆動回路、記憶回路、その他、回路基板上の電子部品の駆動制御等を行う種々の回路等が、必要に応じて構成され、あるいは、これら回路機能を有するＬＳＩを、必要に応じて搭載することができる。
【００１０】
光トランシーバ１０は、回路基板１１上に実装した光電変換モジュール１２と、回路基板１１上に固定されて、前記光電変換モジュール１２を外側から取り囲むようにして配置された枠状のコネクタホルダ１３とを有する。コネクタホルダ１３は、光ファイバ１５先端に組み立てられた光コネクタ１４を、前記光電変換モジュール１２上にて位置決め保持し、光電変換モジュール１２に対して位置ずれしないように押さえ込む機能を果たす。この実施形態では、コネクタホルダ１３によって支持された光コネクタ１４の接合面１４ａ（後述）が、光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに対する垂直方向の光軸（この実施形態では、換言すれば、回路基板１１に対してほぼ直交する方向の光軸）を以て、光電変換モジュール１２の接合面１２ｂと対面して光接続されることで、光ファイバ１５と前記光素子１６とが光接続されるようになっている。
【００１１】
前記コネクタホルダ１３は具体的にはステンレス等の金属板を折り曲げ成形したものであり、回路基板１１上に載置、当接される当接部１３ａ（枠状本体１３ｄの下端部）の複数箇所から突設された固定片１３ｂを回路基板１１に貫通させて回路基板１１の裏面（図２、図３下側の面）にて回路基板１１に固定することで、回路基板１１にぐらつかないように固定される。
【００１２】
図５は光コネクタ１４の構造を模式的に示す図であって、（ａ）は正断面図、（ｂ）は光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに対して接合される接合面１４ａ側から見た下面図、（ｃ）は側面図である。また、図６は、光コネクタ１４の側面図である。
光コネクタ１４は、例えばプラスチック（例：ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、エポキシ樹脂）等の合成樹脂製の本体１４ｂと、この本体１４ｂに貼り付けるようにして固定され、前記本体１４ｂとの間に光ファイバ１５ａを挟み込んで固定するガラス板１４ｃとを有している。前記ガラス板１４ｃは、光コネクタ１４の接合面１４ａに露出されており、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２上に重ね合わせるようにして設置すると、ガラス板１４ｃが光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに対面して配置される。また、この光コネクタ１４は、光電変換モジュール１２とほぼ同じか、若干小さい程度のサイズの外観ブロック状に形成されており、光電変換モジュール１２上に設置しても、光電変換モジュール１２から外側に大きく突出することは無い。
なお、前記光コネクタでは、ガラス板に代えて、ガラス板以外の材質によって形成された透光板も採用可能であり、例えば、プラスチック製のものでも良い。
要は少なくとも使用波長帯において光減衰や光損失発生が実用的に問題のないような材質で形成された透光板であればよい。
【００１３】
光コネクタ１４の本体１４ｂとガラス板１４ｃとの間に挟み込まれる光ファイバ１５ａは、本体１４ｂに形成された位置決め溝１４ｄによって精密に位置決めされている。位置決め溝１４ｄは、光ファイバ１５ａの配列ピッチと同程度のピッチで、光ファイバ１５ａと同数以上形成されている。
この実施形態の光ファイバ１５ａは、多心光ファイバテープ心線である光ファイバ１５の先端から露出された単心の光ファイバであり、光コネクタ１４の本体１４ｂとガラス板１４ｃとの間では、光ファイバ１５先端に露出された複数本の光ファイバ１５ａが、光コネクタ１４の本体１４ｂのガラス板１４ｃが取り付けられる面に複数本並列に形成された位置決め溝１４ｄによって並列に配列されて、それぞれ精密に位置決めされる。１本の位置決め溝１４ｄに、１本の光ファイバ１５ａが収納、位置決めされる。ガラス板１４ｃは、位置決め溝１４ｄに配置した光ファイバ１５ａを位置決め溝１４ｄに押さえ込む蓋としての機能を果たすことができる。ガラス板１４ｃによって光ファイバ１５ａが位置決め溝１４ｄに押さえ込まれることで、位置決め溝１４ｄによって光ファイバ１５ａが位置決めされた状態が安定に維持される。
【００１４】
この実施形態の位置決め溝１４ｄの断面形状はＶ溝である。しかし、これに限定されず、位置決め溝１４ｄの断面形状は、例えば丸溝（断面半円状の溝）、Ｕ溝等であっても良い。また、位置決め溝を光コネクタ１４の本体１４ｂの下面に形成する代わりに、ガラス板１４ｃの上面に形成する構成、光コネクタの本体１４ｂの下面とガラス板１４ｃの上面の両方に形成する構成も採用可能である。
また、光ファイバ１５としては、多心光ファイバテープ心線に限定されず、例えば、単心の光ファイバ心線等、各種構成が採用可能である。光ファイバ１５ａとしては、位置決め溝によって反射部１４ｇ（後述）に対して高精度に位置決めされる構成であればよく、ここでは裸光ファイバであるが、光ファイバ心線、光ファイバ素線等、各種採用可能である。但し、位置決め溝による位置決め精度の確保の点で、全長が裸光ファイバであるか、あるいは、少なくとも先端に裸光ファイバが露出されている構成を採用して、裸光ファイバを位置決めする。先端の裸光ファイバ以外の部分は、光ファイバ心線や、光ファイバ素線等の単心光ファイバである構成等を採用できる。位置決め溝としては、少なくとも、光ファイバ１５ａ先端の裸光ファイバを反射部１４ｇ（後述）に対して所望の向きとなるように高精度に位置決めできる構成であればよく、例えば、光ファイバ１５ａが、裸光ファイバに比べて相対的に太い被覆部を有する場合には、裸光ファイバを収容する細い溝部と、この細い溝部に連なって形成された前記被覆部を収納するための相対的に太い溝部とを有する位置決め溝としてもよい。
また、この光コネクタ１４に適用される光ファイバ（詳細には裸光ファイバ）としては、例えば、石英系のＧＩ型（ＧＩ：グレーデッドインデックス）光ファイバであるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
光ファイバ１５ａの先端に露出されている裸光ファイバは、光コネクタ１４の本体１４ｂの前記ガラス板１４ｃが取り付けられる面１４ｅから窪んだ形状の凹所１４ｆ内に挿入されている。凹所１４ｆには、該凹所１４ｆに挿入された光ファイバ１５ａ（詳細には先端の裸光ファイバ）先端面の光軸延長上に位置して、前記光ファイバ１５ａ（詳細には先端に露出された裸光ファイバ）先端に対して僅かなクリアランスを介して対面する内壁面に金属蒸着膜等によって形成した反射部１４ｇが形成されている。この反射部１４ｇは、光ファイバ（詳細には裸光ファイバ）先端面の光軸の延長線に対して４５度傾斜した反射面を形成しており、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２上に取り付けたときには、丁度、光電変換モジュール１２上の光素子１６上に位置し、この光素子１６の発光面又は受光面と対面され、光ファイバ１５ａ（詳細には先端の裸光ファイバ）先端からの出射光を９０度屈曲させて光素子１６に照射したり、光素子１６からの出射光を９０度屈曲させて光ファイバ１５ａに入射させるミラーとして機能する。すなわち、反射部１４ｇは、光ファイバ１５ａと前記光素子１６との間の光路１７を形成するミラーとして機能するものである。
【００１６】
光路１７の内、反射部１４ｇと光素子１６との間に位置する部分は、光コネクタ１４と光素子１６との間を接続する光路であり、回路基板１１（正確には回路基板の延在方向）に対して傾斜（この実施の形態では、ほぼ直交する方向）されており、これにより、この光トランシーバ１０では、光素子１６と光ファイバ１５とが回路基板１１に対して傾斜した光軸を以て光接続される。光コネクタ１４は、該光コネクタ１４と光素子１６との間を接続する光路の光軸に対して横方向に延在する光ファイバ１５を、光素子１６に対して光接続する機能を果たす。
なお、前記ミラーとして機能する反射部は、ここでは、具体的には金属蒸着膜によって形成された反射膜であるが、これに限定されず、例えば、成膜済みのチップを凹所１４ｆに組み込む構成など、各種構成が採用可能である。
また、反射部１４ｇは、光ファイバ（詳細には裸光ファイバ）先端面の光軸の延長線に対して４５度傾斜した反射面を有するものに限定されない。反射部１４ｇは、光コネクタ１４に固定された光ファイバ１５先端と光素子１６との間に屈曲した光路を形成して、光コネクタ１４と光素子１６との間を接続する光路の光軸に対して横方向に延在する光ファイバ１５と、光素子１６との間の光接続を可能にするものであれば良く、光ファイバ（詳細には裸光ファイバ）先端面の光軸の延長線に対する反射面の傾斜角度は特に限定されるものでは無い。
また、光ファイバ１５ａは、必ずしも、位置決め溝１４ｄから凹所１４ｆに突出されている必要は無く、反射部１４ｇに対面される先端部分の反射部１４ｇに対する位置決め精度が確保されていればよく、先端部分が凹所１４ｆに突出せずに凹所１４ｆ内面と面一になっていたり、あるいは、凹所から位置決め溝上に入り込んだところに位置する構成も採用可能である。
【００１７】
凹所１４ｆは、接合面１４ａ側がガラス板１４ｃによって塞がれており、光ファイバ１５ａを固定した後は、塵埃の侵入等による汚染を防止できる。凹所１４ｆは空洞であってもよいが、透明（または光路を阻害しない半透明）の接着剤（２１７）を充填して、光ファイバ１５ａおよびガラス板１４ｃを固定してもよい。
また、光ファイバ１５ａと光素子１６接合面との間の光路１７を通る光、特に、反射部１４ｇと光素子１６接合面との間を通る光は、ガラス板１４ｃを透過するようになっている。ガラス板１４ｃは、光路１７を通る光が散乱等による損失が殆ど生じることなく透過できる光学特性を有する。
【００１８】
この光トランシーバ１０によれば、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２上に設置し、コネクタホルダ１３に保持させることで、光素子１６と光ファイバ１５の光線路（各光ファイバ１５ａによって形成される光線路）との光接続を実現できる。
また、光電変換モジュール１２上に設置した光コネクタ１４は、コネクタホルダ１３の構造によって光電変換モジュール１２に押さえ込まれて、光電変換モジュール１２に対して位置ずれしないように安定保持される。
【００１９】
すなわち、図２等に示すように、コネクタホルダ１３は、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２に押さえ込むための弾性片である一対の押さえ片１３ｃを有している。この押さえ片１３ｃは、コネクタホルダ１３の枠状本体１３ｄから立ち上げるようにして突出された板バネ状の小片であり、本発明に係る係止手段として機能するものである。ここで例示するコネクタホルダ１３は、ステンレス板等の一枚の金属板を折り曲げ成形した一部品になっており、前記押さえ片１３ｃは、コネクタホルダ１３を形成する金属板をコネクタホルダ１３の枠状本体１３ｄから立ち上げるようにして成形した部分である。この押さえ片１３ｃは、コネクタホルダ１３の枠状本体１３ｄから枠状本体１３ｄの平面視内側（すなわち、複数の押さえ片１３ｃの間の、光コネクタ１４が押し込まれる空間（光コネクタ押し込み空間１３ｅ）の側）に若干迫り出すように湾曲成形された押さえ用突出部１３ｆを有する。この押さえ用突出部１３ｆは、押さえ片１３ｃのコネクタホルダ１３からの突出基端部から光コネクタ押し込み空間１３ｅに迫り出すようにして形成されている。
また、この押さえ用突出部１３ｆにおいて、前記光コネクタ押し込み空間１３ｅの中央部に向けて最も突出された箇所（突出先端１３ｇ）から、押さえ片１３ｅのコネクタホルダ１３からの突出先端側に位置する部分（折り返し部１３ｈ）は、押さえ用突出部１３ｆの突出先端１３ｇから、光コネクタ押し込み空間１３ｅの外側へ行くにしたがって、コネクタホルダ１３からの立ち上げ高さが高くなるように傾斜されており、コネクタホルダ１３上からコネクタホルダ１３（具体的には光コネクタ押し込み空間１３ｅ）に押し込まれる光コネクタ１４を、光コネクタ押し込み空間１３ｅへ導く誘導傾斜面１３ｉを形成している。
【００２０】
この光トランシーバ１０では、光コネクタ１４を、接合面１４ａを光素子１６に対面させ、かつ、前記接合面１４ａが回路基板１１とほぼ平行の姿勢を保ったまま、コネクタホルダ１３上から光素子１６に向かって押圧して光コネクタ押し込み空間１３ｅに押し込んで、光コネクタ押し込み空間１３ｅの両側の押さえ片１３ｃ（具体的には押さえ用突出部１３ｆ）と係合させることで、光コネクタ１４を複数の押さえ片１３ｃによって回路基板１１に向かって押さえ込むようにして、光電変換モジュール１２に押し付けた状態に保持できる。また、光コネクタ１４は、接合面１４ａから突出させた一対の位置決めピン１４ｈを光電変換モジュール１２の接合面１２ｂに開口するピン穴１２ｃに挿入嵌合することによって、光電変換モジュール１２に対する位置決め精度を確保できる。位置決めピン１４ｈは、反射部１４ｇの両側、換言すれば、凹所１４ｆを介して両側に対向配置されているが、一対の位置決めピン１４ｈの突設位置は、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００２１】
位置決めピン１４ｈは、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２内の光素子１６に対して光接続可能な位置に位置決めするための位置決め手段として機能するものである。但し、位置決めピン１４ｈのピン穴１２ｃに対する挿入は、押さえ片１３ｃに係合保持される前に開始されるようになっているため、光コネクタ押し込み空間１３ｅへの光コネクタ１４の押し込みによって、位置決めピン１４ｈのピン穴１２ｃに対する挿入が開始されると、光コネクタ１４は、光素子１６の発光面又は受光面の光軸に沿った移動によって光素子１６に向かって光コネクタ押し込み空間１３ｅ（換言すれば、複数の押さえ片１３ｃによって構成される係止手段）に押し込まれていく。そして、係止手段を構成する複数の押さえ片１３ｃに光コネクタ１４が係合して、係止手段によって光コネクタ１４が回路基板１１に向かって押さえ込むように保持されたときには、位置決めピン１４ｈとピン穴１２ｃとの精度によって、光コネクタ１４が光素子１６に対して光接続可能な位置に高精度に位置決めされる。
【００２２】
光コネクタに固定されている位置決めピンと、この位置決めピンが挿入嵌合されるピン穴が形成されている光電変換モジュールとは、前記光コネクタを回路基板上にて、光素子に対して光接続可能な位置に位置決めするピン嵌合方式の位置決め手段として機能する。
なお、前記実施形態では、光コネクタ側に突設した嵌合ピン（位置決めピン）を、光電変換モジュールのピン穴に挿入嵌合する方式を例示したが、ピン穴の形成位置は、光電変換モジュールである必要は無く、光電変換モジュール以外に回路基板に固定した部材や、回路基板自体であっても良い。また、回路基板に固定した部材（光電変換モジュール等）や、回路基板自体に固定して突設させた嵌合ピンを、光コネクタに形成したピン穴に挿入嵌合する方式も採用可能である。
なお、位置決めピンは本発明に係る嵌合部に相当し、ピン穴は本発明に係る被嵌合部に相当するものである。但し、嵌合部及び被嵌合部としては、光コネクタを光素子に対して光接続可能に精密に位置決めする機能を果たすものであれば良く、位置決めピンとピン穴の組み合わせに限定されるものではない。
また、嵌合部及び被嵌合部としては、嵌合部と被嵌合部との嵌合によって、光素子から光コネクタが離れることを規制する固定力（嵌合力）を発生する構成のものも採用可能である。この場合、嵌合部及び被嵌合部が、光コネクタを保持する係止手段の機能を兼ねることも可能である。
【００２３】
具体的には、係止手段の各押さえ片１３ｃによる光コネクタ１４の係合保持は、光コネクタ１４の対向する両側部に突設されている突部１４ｉが、各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆと光電変換モジュール１２との間に挟み込まれることにより実現される。すなわち、両押さえ片１３ｃによって、光コネクタ１４が光電変換モジュール１２に押さえ込まれる。光コネクタ１４は、光電変換モジュール１２を介して、各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆと回路基板１１との間に挟み込まれることで、各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆによって回路基板１１に押さえ込まれる。
前記光コネクタ１４の対向する両側部の突部１４ｉ間の寸法（各突部１４ｉの光コネクタ１４からの突出先端間の寸法）は、一対の押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆの突出先端１３ｇ間の離隔距離よりも若干大きく、コネクタホルダ１３上から、係止手段を構成する各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆ（具体的には折り返し部１３ｈ）に押し当てた光コネクタ１４（具体的には、各押さえ用突出部１３ｆに突部１４ｉを押し当てる）を、光素子１６へ向かって押圧すると、光コネクタ１４の押し込み方向に対する、折り返し部１３ｈの誘導傾斜面１３ｉの傾斜によって、光コネクタ押し込み空間１３ｅを拡張するように押さえ片１３ｃを弾性変形させつつ、光素子１６に向かって光コネクタ１４を押し込んでいくことができる。つまり、一対の押さえ片１３ｃに対しては、この一対の押さえ片１３ｃ間を押し開きつつ、光コネクタ押し込み空間１３ｅへの光コネクタ１４の押し込みが光素子１６に向かって進行していく。そして、光コネクタ１４（具体的には突部１４ｉ）が、各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆを光電変換モジュール１２の側に通過すると、光電変換モジュール１２と、各押さえ片１３ｃの押さえ用突出部１３ｆとの間に、光コネクタ１４の両側部の突部１４ｉが挟み込まれ、両押さえ片１３ｃによって、光コネクタ１４が光電変換モジュール１２に押さえ込まれる。
【００２４】
なお、押さえ片としては、回路基板１１との間に光コネクタ１４を挟み込むように保持するための押さえ用突出部と、光コネクタの押し込みに伴う、該押さえ片の、光コネクタ押し込み空間１３ｅを拡張する方向への弾性変形（光コネクタ押し込み空間１３ｅ外側への弾性変形）を実現して、前記押さえ用突出部と回路基板との間に光コネクタを押し込めるようにするための誘導傾斜面とを有する弾性片であれば良く、その具体的形状には、特に限定は無い。例えば、湾曲成形された板バネ状の押さえ用突出部に代えて、屈曲成形された板バネ状の押さえ用突出部を適用することなども可能である。また、コネクタホルダとは別部材からなる押さえ片や、樹脂製の押さえ片なども採用可能である。
また、光コネクタ１４を光電変換モジュール１２に対して押さえ込む係止手段の構造としては、前述した形状の押さえ片によるものに限定されず、例えば、枠状本体１３ｄ内面に突設した係合突起と、光コネクタ１４側面に形成した係合凹部とが係合する構造等、各種構成が採用可能である。
【００２５】
前述した光トランシーバ１０によれば、回路基板１１上の光コネクタ１４の実装に係るスペースが、回路基板１１上での光電変換モジュール１２の実装に要するスペースと同じか、あるいは、それよりも若干大きい程度で済み、回路基板１１上での光電変換モジュール１２（詳細には光素子１６）と光ファイバ１５との接続を、極めて省スペースで実現できる。
【００２６】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、各種変更が可能である。
例えば、前述の実施の形態では、光コネクタ１４が光素子１６に対して、回路基板１１に対してほぼ直交する方向の光軸を以て光接続されることで、光ファイバ１５と前記光素子１６とが、光コネクタ１４を介して光接続される構成を例示したが、本発明において、光素子１６と光コネクタ１４との間の光接続の光軸の向きは、回路基板に対して傾斜した方向であれば良く、回路基板１１に対してほぼ直交する方向に限定されない。さらに言えば、本発明は、回路基板に沿った方向の光ファイバを、光コネクタを介して、回路基板に対して傾斜した向きの光軸を以て光素子に対して光接続できるものであり、係止手段は、このような光素子に対する光ファイバの光接続を可能とする位置に、光コネクタを位置決め保持する機能を果たすものであれば良く、コネクタホルダの具体的構成は各種採用可能である。
前記実施の形態では、回路基板上に実装された光素子１６上に重ねるように配置される光コネクタをコネクタホルダによって保持する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、回路基板の一方の面の側に実装された光素子に対して、回路基板の他方の面の側にてコネクタホルダによって光素子に向かって押し付けるようにして位置決め保持された光コネクタが、回路基板の透孔を介して光素子に対して光接続される構成も採用可能である。
本発明で用いる光コネクタは表面実装型光コネクタと言うことができ、本発明で、光トランシーバとは、この表面実装型光コネクタを用いており、かつ、基板（回路基板等）側に基板実装型光コネクタを受容する構造（前述の係止手段、コネクタホルダなど）を自体を総称するものである。従って、例えば、基板側は受発光素子のみであり、前記各種の電気回路の構成が無いとしても、これら受発光素子の端面（受光面又は発光面）に光コネクタ（表面実装型光コネクタ）が対峙する構成であれば、光トランシーバを構成している言うことができるものとする。また、基板が無く、基板実装型光コネクタとその受容構造（コネクタホルダ）のみ（すなわち、受容構造によって、直接、光素子を保持した構成）であっても本発明の光トランシーバに該当するものとする（この場合、コネクタホルダが基板を兼ねる）。
【００２７】
光コネクタの凹所に充填する接着剤としては、完全に透明な接着剤のみに限定されない。半透明であっても、光ファイバを通る光を許容範囲の透過率で透過させる接着剤であれば使用可能である。
また、図５（ａ）等に示すように、多心光ファイバテープ心線を用いる場合には、幅方向の一端側に位置する１または複数の光ファイバを送信用、他端側に位置する１または複数の光ファイバを受信用とし、さらに、幅方向の中央部に位置する１または複数のファイバを使用しない構成としてもよい。この場合、中央部に使用しないファイバが存在しない分、発光部と受光部との距離が大きくなり、散乱光による混信等の問題がより低減できる。
また、本発明では、コネクタホルダが、係止手段または位置決め手段のみからなる構成も実現可能である。
本発明において、「基板」は、光素子が実装される実装対象物（ベース。台）全般を指すものであり、回路基板に限定されるものではない。また、基板に対する光素子の配置位置は、必ずしも基板上である必要はなく、例えば、基板に形成した穴内に配置した形態などであっても良い。
位置決めピンは、光コネクタと基板とを位置決めする突出部材の総称である。この位置決めピンは、好ましくは、前述の実施形態に例示したように、メタル製の丸棒ピンが用いられるが、これには限定されない。例えば、樹脂製の光コネクタに一体成形によって形成された突起、あるいは、樹脂製の基板に一体成形によって形成された突起であっても良い。光コネクタ側あるいは基板側から、相手側に向かって突出して光コネクタと基板とを位置決めする機能を果たすものであれば、本発明における位置決めピンに相当するということができる。例えば、光コネクタに突設された突出部が相手側（基板）と嵌合して、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすのであれば、前記光コネクタに突設された突出部は本発明に係る「位置決めピン」と称することができる。また、基板側に突設された突出部が、これが光コネクタ側の凹所（嵌合部）と嵌合することで、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすのであれば、本発明における「位置決めピン」と称することができる。位置決めピンは、前述したように、好ましくは断面円形の丸棒ピンであるが、断面形状が、例えば、楕円形、長方形、正方形などであっても良い。また、断面形状は、中空状であっても良い。また、位置決めピンの本数は、好ましくは２本であるが、位置決め精度の向上等の目的のため、２本以外の本数（１本又は３本以上）であっても構わない。
一方、本明細書における「ピン穴（位置決め用ピン穴）」は、位置決めピンが嵌合される部分の総称であり、丸棒ピンに対応する丸孔であるピン穴に限定されるものでは無い。位置決めピンが嵌合されることで、この位置決めピンを高精度に位置決めして、基板と光コネクタとの間を位置決めする機能を果たすものであれば、これを、本発明に係るピン穴と称することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・光トランシーバ、１１・・・基板（回路基板）、１２・・・光電変換モジュール、１３・・・コネクタホルダ、１４・・・光コネクタ、１４ａ・・・接合面、１４ｇ・・・ミラー（反射部）、１５，１５ａ・・・光ファイバ、１６・・・光素子、１７・・・光路。
【図１】
2010033088.tif 000003
【図２】
2010033088.tif 000004
【図３】
2010033088.tif 000005
【図４】
2010033088.tif 000006
【図５】
2010033088.tif 000007
【図６】
2010033088.tif 000008